興大生科系揭開紅樹林儲存藍碳之秘
 
國立中興大學生命科學系教授林幸助研究團隊用四年時間,量化臺灣西海岸北、中與南部主要紅樹林生態系的碳循環,發現臺灣紅樹林儲碳能力高於全球平均值,為陸地森林的6倍,而分解作用是決定紅樹林碳儲存量的關鍵,解開紅樹林儲存藍碳的神秘面紗。此篇論文日前已獲生物多樣性領域排名第一名期刊《全球變遷生物學》(Global Change Biology)接受發表。
 
林幸助表示,將二氧化碳保存在「藍碳」中被認為是現今減緩大氣中二氧化碳升高及全球暖化的可行方法之一。所謂「藍碳」指的是保存在海洋生態系統中的碳。相較於陸地森林中的「綠碳」,「藍碳」因為海洋底土環境特性,可以有效累積更多碳。全球重要的「藍碳」是紅樹林,分布在熱帶與亞熱帶沿岸海域,被認為是熱帶森林中含碳量最豐富的生態系統之一,因為有機碳不但可以儲存於其樹幹中,亦能保存於深達3公尺的底土內。紅樹林雖然只佔全球熱帶森林面積的0.7%,全球陸地面積的0.1%,但是其生產力可占全球沿岸生態系統的一半。紅樹林碳儲存量比鹽沼、海草床、泥炭土及其他主要森林還要多。雖然如此,各界目前對於紅樹林碳吸收與儲存機制仍不了解。
 
此研究團隊陸續量化了臺灣西海岸北、中與南部主要紅樹林生態系,包括台北淡水河、彰化芳苑以及台南七股中水筆仔與海茄苳的生物量、生產量、落葉量、碎屑輸出量以及分解速率,整合建構了各紅樹林的碳循環收支模式。
 
研究結果發現,環境因素比樹種更能影響紅樹林碳循環。臺灣兩種優勢紅樹林樹種因為樹密度高,每年每公頃可吸收高達100公噸的二氧化碳,不但高於全球平均值,也是陸地森林的6倍。其中一半吸收的碳儲存於樹幹中,另一半則以枯枝落葉形式掉落於地上。高達83%的掉落地上的枯枝落葉會在一年內分解,然後以顆粒態或溶解態的有機碳經由潮水帶出紅樹林,提供鄰近海域生態系食物來源。因為多數枯枝落葉很快被分解,只有7%所吸收的碳能儲存於紅樹林底土內,因此,分解作用是決定紅樹林碳儲存量的關鍵因子。林幸助建議,海岸管理應該要將紅樹林高效率的碳儲存能力以及餵養周遭海洋生物的生態功能列入考量。
 
研究另發現汙染嚴重、高度缺氧的淡水河,已影響到其紅樹林碳循環,不但降低其碳吸收力,甚至讓整個紅樹林轉變為碳排放系統。
 
此外,團隊進一步利用穩定同位素技術追蹤發現,紅樹林底土內所儲存的碳並非全來自於紅樹林本身所吸收量,反而多數是來自於上游河川或鄰近草澤所生產的有機物,因淤積在紅樹林所在河口而形成,推翻過去所認為的觀念。

興大團隊在七股紅樹林進行研究
圖說:興大團隊在七股紅樹林進行研究

七股紅樹林
圖說:七股紅樹林

竹圍紅樹林
圖說:竹圍紅樹林
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TVBS連結報導
暖化有解! 紅樹林「儲碳力」是陸域森林6倍
記者 華舜嘉 / 攝影 廖廣賓 報導2018/06/08

溫室效應嚴重,就在各界想辦法減碳過程中,國內中興大學生命科學系教授林幸助與團隊,花了4年時間進行研究,發現紅樹林每年每公頃吸收100公噸的二氧化碳,是一般陸地森林的6倍。另外,紅樹林吸收碳之後,葉子裡有8成以上的碳,會隨著落葉掉到地上分解,形成溶解態的有機碳,是微生物食物來源,最後又被魚蝦貝類吃了,成了食物鏈,生態能夠永續。
 
紅樹林取得的落葉,烘至少24小時後,再放入高溫450度的灰化爐,這個過程也要8個小時,目的就是為了進行紅樹林,儲存「碳」的實驗。
 
中興大學生命科學系教授林幸助:「我們就把它(二氧化碳偵測監測儀)塞到土壤裡面,塞到土壤之後,那這個等於是在土壤表面的空氣。」
 
中興大學生科系教授林幸助模擬實驗方式,將二氧化碳監測儀放入紅樹林底土中,露出的罩子裡有空氣,每隔一段時間,量測裏頭二氧化碳減少或增加。
 
中興大學生命科學系教授林幸助:「量了1年之後,你就會知道說樹吸收了多少二氧化碳,然後轉化成他本身的生物量。」
 
透過量尺,就像量身高一樣,能知道樹木吸收多少二氧化碳,讓他們長高多少。還有這個採樣工具,插到土壤裡,取出來的底土裡含有不少「藍碳」。
 
中興大學生命科學系教授林幸助:「海裡面跟陸地上的生態系統一樣,他也有些植物,那麼紅樹是在海邊,那麼唯一的喬木或我們說木本植物,因為他可以把碳存在樹幹裡面,所以他可以存的碳比較多。」
 
陸域森林儲存的碳叫「綠碳」,儲存在海洋植物裡的則叫「藍碳」,林幸助教授研究團隊,花了4年時間,量化台北淡水河、彰化芳苑、以及台南七股紅樹林所儲存的碳。
 
結果發現,紅樹林每年每公頃吸收100公噸的二氧化碳,這個數據不但高於全球平均值,甚至還是一般陸地森林的6倍,他們提供給海洋生物食物來源,更占了全球沿岸生態系統一半。
 
中興大學生命科學系教授林幸助:「(碳)存在2個地方,一個是樹幹裡面,一個是土壤裡面。」
 
這個樹幹就能解釋,為何藍碳能提供海洋生物食物來源,因為紅樹林吸收的碳,一半儲存於樹幹中,另一半則在葉子裡,隨著風吹或枯萎散落於表土,其中只有7%的碳會存在土壤裡,其他則分解溶於水中,由潮水帶出沿岸,溶解態的有機碳就成為微生物食物,而他們最終則成了魚蝦貝類食物來源。
 
中興大學生命科學系教授林幸助:「他可以把大氣裡面過多的二氧化碳,他(紅樹林)把它(碳)轉化下來,存在土壤裡面,不會讓它再分解回到大氣,所以這樣對減緩溫室效應是有很大幫助。」
 
藍碳能減緩溫室效應所串成的食物鏈,又能讓生態永續循環,不過北部淡水河一帶的紅樹林卻面臨汙染,導致碳吸收能力降低,甚至反倒成為溫室效應幫兇。
 
中興大學生命科學系教授林幸助:「過多的有機物從淡水河的周邊上游,輸入到河口,紅樹林長在河口,所以過多有機物輸入進來之後,它反而會讓紅樹林那個地方,變成是一個碳的排放,因為他必須要分解這些有機物質。」
 
紅樹林是很好的碳匯場所卻遭到破壞,從幫手變殺手,已經獲得「全球變遷生物學」期刊發表的這個儲碳論文,不僅證實了紅樹林儲碳功能,更要呼籲大家一起愛地球、減輕汙染。

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